Cariera lui Marceau a început cu o căruță de noroc. Fix în perioada în care Sophie s-a hotărât să înceapă o carieră în modeling la o agenție, Claude Pinoteau a apelat la respectiva casă de casting pentru a găsi o adolescentă pentru filmul "La Boum". Marceau a primit instantaneu rolul. Pelicula a fost un succes și a avut o continuare pentru care Sophie a primit premiul Cesar.
Marceau a jucat în "Braveheart" și "The World Is Not Enough", este iubita lui Christopher Lambert și o mare iubitoare de animale și a fost imaginea Marianne.